電漿強化多孔介質燃燒降解有機廢氣的機理研究

《電漿強化多孔介質燃燒降解有機廢氣的機理研究》是依託浙江大學，由鄭成航擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：電漿強化多孔介質燃燒降解有機廢氣的機理研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：鄭成航
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

本項目針對現有技術難以高效處理的有機廢氣，提出利用微孔放電電漿強化多孔介質燃燒降解有機廢氣的新方法。通過實驗測試及理論分析方法相結合，揭示不同溫度時微孔放電流光產生及分布的微觀機制，得到多孔介質微孔內放熱反應過程中均勻穩定放電的方法；闡明放電及化學反應熱效應、放電自由基促進放熱反應及熱效應強化自由基產生的耦合機制，得到反應器溫度分布、溫度變化及放電區域遷移的控制規律；揭示電漿氧化及熱力氧化對污染物脫除過程中的作用機制及對脫除效率、能量利用效率的影響規律，建立污染物高效低能耗脫除的最佳工況調控機制，形成微孔放電電漿強化多孔介質燃燒高效低能耗降解有機廢氣的新方法。

結題摘要

本項目針對現有技術難以高效處理的低濃度有機廢氣脫除問題，提出了電漿強化多孔介質內有機廢氣降解新方法，實現低濃度有機廢氣的高效低能耗脫除。研究了多孔介質微孔內的放電機制，通過考察不同介質（惰性、活性）填充下放電參數、背景氣氛和溫度等參數電漿放電特性的影響規律，獲得多孔介質微孔內均勻穩定放電的方法。搭建了基於OES的放電自由基光學檢測平台，研究了介質阻擋放電脫除污染物過程中的物化特性；通過實驗與模擬相結合的方法，研究獲得了DBD微放電通道方向氣體溫度分布規律及多因素影響下電漿微放電通道內OH自由基生成規律與分布特性，揭示了OH自由基在污染物轉化過程中的重要作用。搭建了電漿強化多孔介質降解有機廢氣試驗台，研究了電漿對降解甲苯的強化作用和注入能量變化規律，揭示了電漿氧化和熱力氧化的協同作用。開展了電漿協同多孔介質催化氧化降解甲硫醚的實驗研究。考察了能量密度、污染物濃度、催化劑活性組分等參數對電漿協同催化對污染物的脫除的影響規律，揭示了不同溫度條件下電漿、催化氧化和電漿強化催化氧化過程對VOCs的降解效果的影響規律，揭示了電漿的低溫活化催化作用，建立了污染物高效低能耗脫除的最佳工況調控機制。通過本項目的研究，形成電漿強化多孔介質降解有機廢氣的新方法，為實現工業源有機廢氣的高效低能耗控制提供重要依據和手段。